Zespół naukowców z Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie oraz Biura Urządzania Lasu i Geodezji Leśnej podjął się bardzo ambitnego zadania - stworzenia narzędzi w postaci nowoczesnych modeli statystycznych, które pozwalają odpowiedzieć na to pytanie.

Dzięki wykorzystaniu zaawansowanych metod obliczeniowych oraz danych meteorologicznych z lat 2015-2022, naukowcy zidentyfikowali kluczowe czynniki wpływające na śmiertelność drzew - od deficytu wody po ekstremalne temperatury. Przedmiotem analizy było osiem najważniejszych gatunków lasotwórczych w Polsce: sosna zwyczajna, świerk pospolity, modrzew europejski, dąb szypułkowy, buk zwyczajny, jodła pospolita, olsza czarna oraz brzoza brodawkowata.

W oparciu o modele statystyczne wykorzystujące m.in. klimatyczny bilans wodny i cechy drzewostanów, naukowcom udało się obliczyć prawdopodobieństwo wystąpienia ryzyka zamierania drzewostanów w warunkach suszy, jako jednego z głównych czynników stresu dla lasów w ostatnich latach.

Zjawisko suszy obserwuje się w Polsce od wielu lat, ze szczególnym nasileniem od 2015 roku. Staje się ono nie tylko chwilową katastrofą, ale stałym problemem, który coraz częściej dostrzegamy w naszym najbliższym otoczeniu. Wraz z postępującą suszą obniża się poziom wód gruntowych, co sprawia, że woda przestaje być dostępna dla systemów korzeniowych dojrzałych drzew. W dłuższej perspektywie zmiana warunków wilgotnościowych powoduje osłabienie mechanizmów obronnych, więc drzewa stają się podatne na inne czynniki chorobotwórcze, takie jak owady, grzyby czy jemiołę. W konsekwencji las zaczyna powoli zamierać.

Efektem badań naukowców są nie tylko modele ryzyka, ale też szczegółowe mapy zagrożenia dla całego obszaru Polski oraz aplikacja, która umożliwia bieżące aktualizowanie danych. To przełomowe przedsięwzięcie rzuca nowe światło na przyszłość lasów w kontekście zmian klimatycznych. Stanowi bowiem wskazówkę, które drzewostany mogą zamierać w przyszłości, jeżeli pojawi się susza, a które będą na nią względnie odporne.

Analizę przewidywanych zdarzeń przeprowadzono dla dwóch scenariuszy klimatycznych: scenariusza ekstremalnego - SSP5-8.5, zakładającego bardzo wysoką emisję, szybki rozwój gospodarczy bez ograniczeń klimatycznych i intensywne zużycie paliw kopalnych oraz scenariusza łagodniejszego - SSP1-2.6, zakładającego zrównoważony rozwój, niską emisję gazów cieplarnianych i działania proklimatyczne.

Wyniki badań wykazały, że szczególnie wysoki wzrost ryzyka zamierania można zaobserwować dla drzewostanów sosnowych, brzozowych i dębowych. Z kolei najmniejsze zmiany ryzyka zamierania w latach 2030-2050 prognozowane są względem jodły oraz buka. Co istotne, wyniki potwierdzają, że starzejące się drzewostany charakteryzują się ograniczoną zdolnością adaptacji do nowych warunków środowiskowych. Wraz z wiekiem rośnie ryzyko ich rozpadu i podatność na suszę, w szczególności gdy rosną na wilgotnych i żyznych siedliskach.

Skąd to się bierze? Jeżeli drzewa rosną na wilgotnym siedlisku, to nie rozbudowują swojego systemu korzeniowego w głąb gleby. W przypadku wystąpienia silnej suszy przeżywają największy stres z powodu nagłej zmiany warunków wilgotnościowych, co znacząco osłabia ich naturalną odporność. Z kolei drzewa rosnące na żyznych siedliskach są duże i szybko przyrastają, więc potrzebują zdecydowanie więcej wody niż drzewa, które powoli rosną na suchych siedliskach. Paradoksalnie na obszarach, gdzie mamy najsuchsze siedliska w Polsce, to ryzyko zamierania jest stosunkowo najmniejsze. Drzewa rosnące w takich warunkach są bowiem przyzwyczajone do stresu związanego z suszą.

Jak to się ma w stosunku do drzewostanów w Regionalnej Dyrekcji Lasów Państwowych w Katowicach? Przeanalizowano dane dla sosny - wiodącego gatunku dla naszej dyrekcji. To względem tego gatunku, zajmującego niemal 65% powierzchni RDLP w Katowicach, zauważyć można największe ryzyko zamierania w wyniku suszy - prognoza na rok: 2030, 2040, 2050.

Spoglądając na mapę ryzyka zamierania drzewostanów sosnowych możemy zaobserwować, że szczególnie podatne na negatywne skutki suszy są najstarsze drzewostany sosnowe naszej dyrekcji, które nie są w stanie przystosować swoich systemów korzeniowych do zmieniających się warunków wilgotnościowych. Nie oznacza to jednak, że sosna na stałe zniknie z naszego krajobrazu. Dla przykładu, niemal pewna prognoza zamierania drzewostanu sosnowego w 2050 roku, kiedy osiągnie on wiek chociażby 150 lat, nie oznacza braku zasadności wprowadzenia młodego pokolenia sosny. Jest to gatunek, który zachowuje swoją plastyczność w różnych warunkach siedliskowych do około 50 roku życia i dopiero wówczas staje się bardziej wrażliwy na zmiany warunków wzrostu.

W obliczu zmieniającego się klimatu wiedza staje się najcenniejszym narzędziem, które pozwala z wyprzedzeniem podejmować odpowiednie kroki, żeby zapewnić ochronę tego, co najcenniejsze. Leśnicy od lat dostrzegają problem postępujących zmian klimatycznych i są świadomi zagrożeń, które ze sobą niosą. Sukcesywnie przebudowują lasy w Polsce, zastępując jedne gatunki drzew innymi - bardziej odpornymi i lepiej dostosowanymi do siedlisk. Stosują odpowiednie zabiegi pielęgnacyjne i wykorzystują naturalne odnowienie lasu, żeby zapewnić lasom przetrwanie, nawet w obliczu postępującej suszy. Z powodzeniem realizują również program małej retencji, by zatrzymać jak najwięcej wody w lesie, poprawić uwilgotnienie i różnorodność siedlisk leśnych, tym samym poprawiając kondycję, zdrowotność i odporność naszych lasów na niekorzystne zmiany zachodzące w ekosystemach leśnych. Takie działania mają za zadanie wyprzedzić proces zamierania lasów, który zaobserwowano już m.in. w przypadku świerków w Niemczech i Czechach.

Dane źródłowe:
„Modele ryzyka zamierania drzewostanów głównych gatunków lasotwórczych Polski”, Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie oraz Biuro Urządzania Lasu i Geodezji Leśnej w Krakowie.